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Contribution à la conception et la modélisation transformateurs piézoélectriques dédiés à la génération de plasma

transformateurs piézoélectriques
Thèse
Institut National Polytechnique de Toulouse (INP Toulouse)
Génie électrique
Clément Nadal

Table des matières

Resume
Abstract
Remerciements
Introduction g en erale

1 Généralités et état de l'art

1.1 Introduction
1.2 La piezoelectricite
1.2.1 Le phenomene piezoelectrique [Bri07]
1.2.2 Theorie de l'elasticite lineaire [LL90]
1.2.3 Theorie lineaire de la piezoelectricite
1.2.3.1 Hypotheses
1.2.4 Modes de couplage piezoelectrique elementaires
1.3 Les transformateurs piezoelectriques
1.3.1 Principe et architectures
1.3.2 Comportement electrique [Sar05][Ive02]
1.3.3 Principales applications
1.3.4 Transformateur piezoelectrique et plasma
1.4 Conclusion


2 Modélisation analytique générale des transformateurs piézoélectriques

2.1 Introduction
2.2 Le Principe de Moindre Action [Lan86]
2.2.1 Un peu d'histoire [Bas10] [Mar06]
2.2.2 Notion de coordonnees generalisees
2.2.3 Principe des Travaux Virtuels
2.2.4 Principe de d'Alembert
2.2.5 Principe de Hamilton
2.2.6 Equations de Lagrange
2.3 Approche variationnelle de la piezoelectricite
2.3.1 Classification en termes de variables generalisees [Nog05]
2.3.2 Lagrangien d'un milieu piezoelelectrique
2.3.3 Equations d'equilibre d'un milieu piezoelectrique [GA98]
2.4 Modelisation des transformateurs piezoelectriques
2.4.1 Modele analytique par approche variationnelle
2.4.2 Vibrations libres d'un transformateur piezoelectrique
2.4.3 Orthogonalite des modes propres - Critere de normalisation
2.5 Conclusion

3 Application au transformateur piézoélectrique de type Rosen  

3.1 Introduction 
3.2 Mod elisation analytique
3.2.1 Hypoth eses du probl eme
3.2.2 Analyse vibratoire
3.2.3 Probl eme aux valeurs propres
3.2.4 Application du principe de moindre action
3.2.5 Application au cas s erie (Rch = 0)
3.2.6 Application au cas parall ele (Rch ! +1)
3.2.7 Commentaires
3.3 Validation num erique et exp erimentale
3.3.1 Mod ele num erique d'un transformateur pi ezo electrique
3.3.2 Caract erisation exp erimentale
3.3.2.1 M ethode d'identi cation conventionnelle [Bri07]
3.3.2.2 Application aux transformateurs pi ezo electriques
3.4 Simulation des mod eles : comparaisons et discussions
3.5 Repr esentation du potentiel electrique environnant
3.5.1 Etude aux vibrations forc ees
3.5.2 Cartographie du potentiel electrique
3.6 Conclusion 

4 Investigations expérimentales et analyses

4.1 Introduction 
4.2 Moyens et proc edure de caract erisation
4.3 Caract erisation a pression atmosph erique
4.3.1 Mesures exp erimentales
4.3.2 Interpr etation du comportement non-lin eaire
4.3.3 Mod elisation du comportement non-lin eaire
4.4 Caract erisation en condition de d echarges
4.4.1 Mesures exp erimentales
4.4.2 Exploitation des mesures en condition de d echarge
4.5 Conclusion
Conclusion g en erale

A Développement des calculs issus de la modélisation analytique 

A.1 Cas s erie 
A.1.1 Probl eme aux valeurs propres
A.1.2 Crit ere de normalisation
A.1.3 Raideur modale K(i)
A.1.4 Facteurs de conversion electrom ecanique
A.2 Cas parall ele
A.2.1 Probl eme aux valeurs propres
A.2.2 Crit ere de normalisation
A.2.3 Raideur modale K(i)
A.2.4 Facteurs de conversion electrom ecanique

B Traces pour l'identification expérimentale .C Principe de la Méthode des Différences Finies .

C.1 Equations a l'interieur des milieux 
C.2 Equations aux interfaces
C.3 Equations aux limites du domaine
Bibliographie 

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Ditulis oleh: younes younes - mardi 7 août 2012

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